JPH10209421A - 固体撮像デバイスの製造方法 - Google Patents
固体撮像デバイスの製造方法Info
- Publication number
- JPH10209421A JPH10209421A JP9359397A JP35939797A JPH10209421A JP H10209421 A JPH10209421 A JP H10209421A JP 9359397 A JP9359397 A JP 9359397A JP 35939797 A JP35939797 A JP 35939797A JP H10209421 A JPH10209421 A JP H10209421A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- forming
- regions
- refractive index
- microlens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 78
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 33
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 101000600772 Homo sapiens Pyruvate dehydrogenase phosphatase regulatory subunit, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 102100037284 Pyruvate dehydrogenase phosphatase regulatory subunit, mitochondrial Human genes 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14806—Structural or functional details thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14806—Structural or functional details thereof
- H01L27/14812—Special geometry or disposition of pixel-elements, address lines or gate-electrodes
- H01L27/14818—Optical shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 感度を向上させ、かつ超薄型とすることがで
きる固体撮像デバイスの製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の特徴は、デバイスの最上層の平
坦化膜とその上に形成させるマイクロレンズ層のいずれ
かまたは双方に屈折率を高くするための不純物イオンを
注入したことである。その不純物イオンとしてはＡｒを
含んだものを用いる。
きる固体撮像デバイスの製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の特徴は、デバイスの最上層の平
坦化膜とその上に形成させるマイクロレンズ層のいずれ
かまたは双方に屈折率を高くするための不純物イオンを
注入したことである。その不純物イオンとしてはＡｒを
含んだものを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像デバイス
に関するもので、特に感度を向上させた超薄型とするこ
とができる固体撮像デバイスの製造方法に関するもので
ある。
に関するもので、特に感度を向上させた超薄型とするこ
とができる固体撮像デバイスの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、固体撮像デバイスとは光電変換
デバイスと電荷結合デバイスを用いて被写体を撮像して
電気的信号に出力する装置のことである。電荷結合デバ
イスは光電変換デバイスから生成された信号電荷を基板
内での電位の変動を利用して特定の方向に伝送するのに
使用される。固体撮像デバイスは、複数の光電変換領域
と、その光電変換領域間に配置され、光電変換領域から
生成された電荷を垂直方向に伝送する垂直電荷伝送領域
ＶＣＣＤと、垂直電荷伝送領域で伝送されてきた電荷を
水平方向に伝送する水平電荷伝送領域ＨＣＣＤと、水平
伝送された電荷をセンシングし増幅して周辺回路へ出力
する浮遊拡散領域とで構成される。
デバイスと電荷結合デバイスを用いて被写体を撮像して
電気的信号に出力する装置のことである。電荷結合デバ
イスは光電変換デバイスから生成された信号電荷を基板
内での電位の変動を利用して特定の方向に伝送するのに
使用される。固体撮像デバイスは、複数の光電変換領域
と、その光電変換領域間に配置され、光電変換領域から
生成された電荷を垂直方向に伝送する垂直電荷伝送領域
ＶＣＣＤと、垂直電荷伝送領域で伝送されてきた電荷を
水平方向に伝送する水平電荷伝送領域ＨＣＣＤと、水平
伝送された電荷をセンシングし増幅して周辺回路へ出力
する浮遊拡散領域とで構成される。
【０００３】以下、添付図面を参照して従来の技術の固
体撮像デバイスについて説明する。図１ａ、図１ｂは従
来の固体撮像デバイスの光の入射経路を示す構造断面図
である。従来の技術の固体撮像デバイスは、図１ａに示
すように、ｎ型基板１１上に第１及び第２のｐ-型ウェ
ル１２、１３が形成され、第１及び第２のｐ-型ウェル
１２、１３領域内にそれぞれｎ+型フォトダイオード１
４と電荷伝送領域のｎ+型ＶＣＣＤ１７が形成されてい
る。ｎ+型フォトダイオード１４領域の上面にはｐ+型表
面隔離層１５が形成され、ｎ+ 型ＶＣＣＤ１７の下側で
それを囲むように第３のｐ−型ウェル１６が形成されて
いる。そして、基板１１の全面にゲート絶縁膜１９が形
成され、フォトダイオード１４領域を除いたゲート絶縁
膜１９上には伝送ゲート２０、層間絶縁膜２１及び金属
遮光膜２２が順次形成され、これらを含むゲート絶縁膜
１９上には保護膜２３が形成されている。保護膜２３上
には平坦化層２４が形成され、その平坦化層２４のフォ
トダイオード１４領域の上にはマイクロレンズ２５が形
成される。そして、フォトダイオード１４領域のまわり
には画素と画素間を隔離させるためのチャンネルストッ
プ層１８が形成されている。
体撮像デバイスについて説明する。図１ａ、図１ｂは従
来の固体撮像デバイスの光の入射経路を示す構造断面図
である。従来の技術の固体撮像デバイスは、図１ａに示
すように、ｎ型基板１１上に第１及び第２のｐ-型ウェ
ル１２、１３が形成され、第１及び第２のｐ-型ウェル
１２、１３領域内にそれぞれｎ+型フォトダイオード１
４と電荷伝送領域のｎ+型ＶＣＣＤ１７が形成されてい
る。ｎ+型フォトダイオード１４領域の上面にはｐ+型表
面隔離層１５が形成され、ｎ+ 型ＶＣＣＤ１７の下側で
それを囲むように第３のｐ−型ウェル１６が形成されて
いる。そして、基板１１の全面にゲート絶縁膜１９が形
成され、フォトダイオード１４領域を除いたゲート絶縁
膜１９上には伝送ゲート２０、層間絶縁膜２１及び金属
遮光膜２２が順次形成され、これらを含むゲート絶縁膜
１９上には保護膜２３が形成されている。保護膜２３上
には平坦化層２４が形成され、その平坦化層２４のフォ
トダイオード１４領域の上にはマイクロレンズ２５が形
成される。そして、フォトダイオード１４領域のまわり
には画素と画素間を隔離させるためのチャンネルストッ
プ層１８が形成されている。
【０００４】上記のように構成された従来の技術の固体
撮像デバイスは、カメラレンズを介して入射される光
が、図１ａに示す光経路のように、マイクロレンズ２５
により集束されてフォトダイオード１４領域に入射され
る。フォトダイオード１４領域へ入射された光は映像電
荷に変換される。そして、フォトダイオード１４領域で
変換された映像電荷はＶＣＣＤのクロック信号に基づい
てＶＣＣＤ１７を介して垂直方向へ伝送されてＨＣＣＤ
（図示せず）へ達し、ＨＣＣＤにより水平方向に伝送さ
れて浮遊拡散領域でセンシング及び増幅されて周辺回路
へ出力される。
撮像デバイスは、カメラレンズを介して入射される光
が、図１ａに示す光経路のように、マイクロレンズ２５
により集束されてフォトダイオード１４領域に入射され
る。フォトダイオード１４領域へ入射された光は映像電
荷に変換される。そして、フォトダイオード１４領域で
変換された映像電荷はＶＣＣＤのクロック信号に基づい
てＶＣＣＤ１７を介して垂直方向へ伝送されてＨＣＣＤ
（図示せず）へ達し、ＨＣＣＤにより水平方向に伝送さ
れて浮遊拡散領域でセンシング及び増幅されて周辺回路
へ出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の固体撮像
デバイスは、マイクロレンズにより光を集束させてデバ
イスの撮像感度を向上させることができたが、図１ｂに
示すように、斜め入射される光を集光するのには限界が
あった。この斜光はスミア現象を生じてデバイスの画質
を低下させる。マイクロレンズを介した光の焦点を正確
にフォトダイオード領域に合わせるためには、マイクロ
レンズを構成する物質の屈折率及び透光率などを顧慮し
て、その厚さを決定しなければならない。そのため、平
坦層にマイクロレンズを加えた厚さ（ｈ）を選択的に変
化させることは困難である。これは、デバイスの薄膜化
に不利であり、斜光による問題点を解消することを困難
にしている。
デバイスは、マイクロレンズにより光を集束させてデバ
イスの撮像感度を向上させることができたが、図１ｂに
示すように、斜め入射される光を集光するのには限界が
あった。この斜光はスミア現象を生じてデバイスの画質
を低下させる。マイクロレンズを介した光の焦点を正確
にフォトダイオード領域に合わせるためには、マイクロ
レンズを構成する物質の屈折率及び透光率などを顧慮し
て、その厚さを決定しなければならない。そのため、平
坦層にマイクロレンズを加えた厚さ（ｈ）を選択的に変
化させることは困難である。これは、デバイスの薄膜化
に不利であり、斜光による問題点を解消することを困難
にしている。
【０００６】本発明は、上記の従来の技術の固体撮像デ
バイスの問題点を解決するためになされたもので、その
目的は、感度を向上させ、かつ超薄型とすることができ
る固体撮像デバイスの製造方法を提供するにある。
バイスの問題点を解決するためになされたもので、その
目的は、感度を向上させ、かつ超薄型とすることができ
る固体撮像デバイスの製造方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像デバイ
スの製造方法は、複数の光電変換領域と、その領域から
生成された映像電荷を一方向に伝送する電荷伝送領域と
を含む固体撮像デバイスの上側に構成される平坦化層と
その上側のマイクロレンズ層の少なくともいずれかにそ
れらの層の屈折率を増加させる不純物をイオン注入する
ことを特徴とする。
スの製造方法は、複数の光電変換領域と、その領域から
生成された映像電荷を一方向に伝送する電荷伝送領域と
を含む固体撮像デバイスの上側に構成される平坦化層と
その上側のマイクロレンズ層の少なくともいずれかにそ
れらの層の屈折率を増加させる不純物をイオン注入する
ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
実施形態の固体撮像デバイスの製造方法について説明す
る。図２は本発明の第１の実施の形態の固体撮像デバイ
スの製造工程断面図である。本固体撮像デバイスは、平
坦層とマイクロレンズ層の屈折率を増加させてその厚さ
を調節することができるようにしたものである。図２ａ
に示すように、ｎ型の基板３１上に第１及び第２のｐ-
型ウェル３２、３３が形成され、その第１のｐ- 型ウェ
ル３２領域内にｎ+ 型フォトダイオード領域、すなわち
ＰＤＮ３４が、第２のｐ- 型ウェル３３領域内に電荷伝
送領域であるｎ+ 型ＶＣＣＤ３７が形成される。ＰＤＮ
３４領域の上面にはｐ+ 型表面隔離層としてのＰＤＰ３
５領域が形成され、ｎ+ 型ＶＣＣＤ３７の下側にはｎ+
型ＶＣＣＤ３７を囲むように第３のｐ- 型ウェル３６が
形成されている。そして、基板３１の全面にゲート絶縁
膜３９が形成され、ＰＤＮ３４、ＰＤＰ３５のフォトダ
イオード領域を除いたゲート絶縁膜３９上には伝送ゲー
ト４０、層間絶縁膜４１及び金属遮光層４２が順次形成
され、これらを含むゲート絶縁膜３９上に保護膜４３が
形成される。そして、前記第３のｐ- 型ウェル３６の形
成工程後に、フォトダイオード領域のまわりには画素と
画素間を隔離させるためのチャンネルストップ層３８が
形成される。
実施形態の固体撮像デバイスの製造方法について説明す
る。図２は本発明の第１の実施の形態の固体撮像デバイ
スの製造工程断面図である。本固体撮像デバイスは、平
坦層とマイクロレンズ層の屈折率を増加させてその厚さ
を調節することができるようにしたものである。図２ａ
に示すように、ｎ型の基板３１上に第１及び第２のｐ-
型ウェル３２、３３が形成され、その第１のｐ- 型ウェ
ル３２領域内にｎ+ 型フォトダイオード領域、すなわち
ＰＤＮ３４が、第２のｐ- 型ウェル３３領域内に電荷伝
送領域であるｎ+ 型ＶＣＣＤ３７が形成される。ＰＤＮ
３４領域の上面にはｐ+ 型表面隔離層としてのＰＤＰ３
５領域が形成され、ｎ+ 型ＶＣＣＤ３７の下側にはｎ+
型ＶＣＣＤ３７を囲むように第３のｐ- 型ウェル３６が
形成されている。そして、基板３１の全面にゲート絶縁
膜３９が形成され、ＰＤＮ３４、ＰＤＰ３５のフォトダ
イオード領域を除いたゲート絶縁膜３９上には伝送ゲー
ト４０、層間絶縁膜４１及び金属遮光層４２が順次形成
され、これらを含むゲート絶縁膜３９上に保護膜４３が
形成される。そして、前記第３のｐ- 型ウェル３６の形
成工程後に、フォトダイオード領域のまわりには画素と
画素間を隔離させるためのチャンネルストップ層３８が
形成される。
【０００９】上記のように、保護膜４３の形成後に、図
２ｂに示すように、平坦化層４４を形成するが、この工
程について詳細に説明する。まず、平坦化層４４を形成
するための物質を堆積し、高温でベーキング工程を施
す。そして、平坦化層４４の屈折率を増加させる不純物
イオンを注入して屈折率を高くする。この平坦化層４４
の屈折率を高くするために使われる不純物にはＡｒを含
んでいる。次いで、屈折率が高くなった平坦化層４４上
にマイクロレンズを形成するためのマイクロレンズ物質
層を堆積し、露光及び現像してパターニングし、ＵＶ露
光及び高温でのリフロー工程でマイクロレンズ４５を形
成する。すなわち、上記の本発明の第１の実施の形態の
固体撮像デバイスは、製造工程において平坦化層４４に
不純物をイオン注入して、その平坦化層４４の屈折率を
高めたものである。
２ｂに示すように、平坦化層４４を形成するが、この工
程について詳細に説明する。まず、平坦化層４４を形成
するための物質を堆積し、高温でベーキング工程を施
す。そして、平坦化層４４の屈折率を増加させる不純物
イオンを注入して屈折率を高くする。この平坦化層４４
の屈折率を高くするために使われる不純物にはＡｒを含
んでいる。次いで、屈折率が高くなった平坦化層４４上
にマイクロレンズを形成するためのマイクロレンズ物質
層を堆積し、露光及び現像してパターニングし、ＵＶ露
光及び高温でのリフロー工程でマイクロレンズ４５を形
成する。すなわち、上記の本発明の第１の実施の形態の
固体撮像デバイスは、製造工程において平坦化層４４に
不純物をイオン注入して、その平坦化層４４の屈折率を
高めたものである。
【００１０】次に、本発明の第２の実施の形態の固体撮
像デバイスについて説明する。図３は本発明の第２の実
施の形態の固体撮像デバイスの製造工程断面図である。
本実施形態の固体撮像デバイスは、図３ａは図２ａとお
なじである。先の例と同じようにして形成した後、同様
に図３ｂに示すように、平坦化層４４を形成する。次
に、図３ｃに示すように、マイクロレンズを形成するた
めの物質層を堆積し、露光及び現像してパターニング
し、ＵＶ露光及びリフロー工程でマイクロレンズ層４５
を形成する。そして、形成させたマイクロレンズ層４５
に屈折率を増加させる不純物をイオン注入してマイクロ
レンズ層４５の屈折率を高める。使われる不純物は同様
にＡｒを含む。
像デバイスについて説明する。図３は本発明の第２の実
施の形態の固体撮像デバイスの製造工程断面図である。
本実施形態の固体撮像デバイスは、図３ａは図２ａとお
なじである。先の例と同じようにして形成した後、同様
に図３ｂに示すように、平坦化層４４を形成する。次
に、図３ｃに示すように、マイクロレンズを形成するた
めの物質層を堆積し、露光及び現像してパターニング
し、ＵＶ露光及びリフロー工程でマイクロレンズ層４５
を形成する。そして、形成させたマイクロレンズ層４５
に屈折率を増加させる不純物をイオン注入してマイクロ
レンズ層４５の屈折率を高める。使われる不純物は同様
にＡｒを含む。
【００１１】次に、本発明の第３の実施の形態の固体撮
像デバイスについて説明する。図４は本発明の第３の実
施の形態の固体撮像デバイスの製造工程断面図である。
本実施の形態の固体撮像デバイスは、平坦化層とマイク
ロレンズ層の双方に屈折率を増加させるための不純物を
イオン注入するものである。その工程の手順は、まず、
図４ａに示すように、保護膜４３を形成した後、図４ｂ
に示すように、平坦化層４４を形成する。この平坦化層
は、平坦化層４４を形成するための物質を堆積し、高温
でベーキング工程を施して形成させる。その後、平坦化
層４４の屈折率を増加させる不純物イオンを注入して屈
折率を高くする。使用する不純物にはＡｒを含む。次い
で、屈折率が高くなった平坦化層４４上にマイクロレン
ズを形成するためのマイクロレンズ物質層を堆積し、露
光及び現像してパターニングし、ＵＶ露光及び高温での
リフロー工程でマイクロレンズ４５を形成する。そし
て、図４ｃに示すように、マイクロレンズ層４５に屈折
率を増加させる不純物をイオン注入してマイクロレンズ
層４５の屈折率を高くする。使用する不純物は同様にＡ
ｒが含まれているべきである。上記のように、本発明の
第３の実施の形態の固体撮像デバイスは、平坦化層及び
マイクロレンズ層に屈折率を高くする不純物を注入する
ものである。
像デバイスについて説明する。図４は本発明の第３の実
施の形態の固体撮像デバイスの製造工程断面図である。
本実施の形態の固体撮像デバイスは、平坦化層とマイク
ロレンズ層の双方に屈折率を増加させるための不純物を
イオン注入するものである。その工程の手順は、まず、
図４ａに示すように、保護膜４３を形成した後、図４ｂ
に示すように、平坦化層４４を形成する。この平坦化層
は、平坦化層４４を形成するための物質を堆積し、高温
でベーキング工程を施して形成させる。その後、平坦化
層４４の屈折率を増加させる不純物イオンを注入して屈
折率を高くする。使用する不純物にはＡｒを含む。次い
で、屈折率が高くなった平坦化層４４上にマイクロレン
ズを形成するためのマイクロレンズ物質層を堆積し、露
光及び現像してパターニングし、ＵＶ露光及び高温での
リフロー工程でマイクロレンズ４５を形成する。そし
て、図４ｃに示すように、マイクロレンズ層４５に屈折
率を増加させる不純物をイオン注入してマイクロレンズ
層４５の屈折率を高くする。使用する不純物は同様にＡ
ｒが含まれているべきである。上記のように、本発明の
第３の実施の形態の固体撮像デバイスは、平坦化層及び
マイクロレンズ層に屈折率を高くする不純物を注入する
ものである。
【００１２】上記のように構成された本発明の固体撮像
デバイスは、カメラレンズを介して入射される光が、図
５ａ、図５ｂに示す光経路のように、平坦化層４４、マ
イクロレンズ層４５により強く屈折され集束されてフォ
トダイオード領域へ入射される。このとき、斜光が入射
されても、平坦化層４４とマイクロレンズ層４５が大き
な屈折率を有しているので、正確にフォトダイオード領
域に集束される。フォトダイオード領域へ入射された光
は映像電荷に変換される。そのフォトダイオード領域で
変換された映像電荷は、ＶＣＣＤのクロック信号に基づ
いてＶＣＣＤ３７を介して垂直伝送されてＨＣＣＤ（図
示せず）へ伝送され、ＨＣＣＤにより水平方向に再び伝
送されて浮遊拡散領域でセンシング及び増幅されて周辺
回路へ出力される。
デバイスは、カメラレンズを介して入射される光が、図
５ａ、図５ｂに示す光経路のように、平坦化層４４、マ
イクロレンズ層４５により強く屈折され集束されてフォ
トダイオード領域へ入射される。このとき、斜光が入射
されても、平坦化層４４とマイクロレンズ層４５が大き
な屈折率を有しているので、正確にフォトダイオード領
域に集束される。フォトダイオード領域へ入射された光
は映像電荷に変換される。そのフォトダイオード領域で
変換された映像電荷は、ＶＣＣＤのクロック信号に基づ
いてＶＣＣＤ３７を介して垂直伝送されてＨＣＣＤ（図
示せず）へ伝送され、ＨＣＣＤにより水平方向に再び伝
送されて浮遊拡散領域でセンシング及び増幅されて周辺
回路へ出力される。
【００１３】表１は、平坦化層にイオンを注入せずに、
１５０℃で３００秒熱処理した場合の平坦化層の屈折率
を示したもので、表７は、平坦化層４４に不純物イオン
を注入して表１の場合と同様に処理した場合の平坦化層
４４の屈折率である。これらの表からわかるように、イ
オン注入量が大きくなると屈折率が増加する。
１５０℃で３００秒熱処理した場合の平坦化層の屈折率
を示したもので、表７は、平坦化層４４に不純物イオン
を注入して表１の場合と同様に処理した場合の平坦化層
４４の屈折率である。これらの表からわかるように、イ
オン注入量が大きくなると屈折率が増加する。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【発明の効果】本発明の固体撮像デバイスは、製造工程
時に、平坦化層、又はマイクロレンズ層のいずれか、又
はその双方に、それらの層の屈折率を増加させる不純物
をイオン注入して屈折率を高くしたので、それらの層の
厚さを薄くしても、入射される光を正確にフォトダイオ
ード領域に照射できる。したがって、デバイスの薄膜
化、軽量化に有利である。そして、光が斜めに入射され
てきても大きな屈折率を有する平坦化層とマイクロレン
ズ層により強く屈折させられ、正確にフォトダイオード
領域に照射できるため、スミア現象の発生を小さくする
ことができる。したがって、デバイスの画質を向上させ
る効果がある。
時に、平坦化層、又はマイクロレンズ層のいずれか、又
はその双方に、それらの層の屈折率を増加させる不純物
をイオン注入して屈折率を高くしたので、それらの層の
厚さを薄くしても、入射される光を正確にフォトダイオ
ード領域に照射できる。したがって、デバイスの薄膜
化、軽量化に有利である。そして、光が斜めに入射され
てきても大きな屈折率を有する平坦化層とマイクロレン
ズ層により強く屈折させられ、正確にフォトダイオード
領域に照射できるため、スミア現象の発生を小さくする
ことができる。したがって、デバイスの画質を向上させ
る効果がある。
【図１】 従来の技術の固体撮像デバイスの光の入射経
路を示す構造断面図。
路を示す構造断面図。
【図２】 本発明の第１実施例の固体撮像デバイスの工
程断面図。
程断面図。
【図３】 本発明の第２実施例の固体撮像デバイスの工
程断面図。
程断面図。
【図４】 本発明の第３実施例の固体撮像デバイスの工
程断面図。
程断面図。
【図５】 本発明の固体撮像デバイスの光の入射経路を
示す構造断面図。
示す構造断面図。
３１ 基板 ３２ 第１のｐ-型ウェル ３３ 第２のｐ-型ウェル ３４ ＰＤＮ ３５ ＰＤＰ ３６ 第３のｐ-型ウェル ３７ ＶＣＣＤ ３８ チャンネルストップ層 ３９ ゲート絶縁膜 ４０ 伝送ゲート ４１ 層間絶縁膜 ４２ 金属遮光層 ４３ 保護膜 ４４ 平坦化層 ４５ マイクロレンズ層
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の光電変換領域と、その領域から生
成された映像電荷を一方向に伝送する電荷伝送領域とを
含む固体撮像デバイスの上側に構成される平坦化層とそ
の上側のマイクロレンズ層との少なくともいずれかにそ
れらの層の屈折率を変化させる不純物をイオン注入する
ことを特徴とする固体撮像デバイスの製造方法。 - 【請求項２】 平坦層とマイクロレンズ層双方の層に屈
折率を増加させる不純物イオンを注入することを特徴と
する請求項１に記載の固体撮像デバイスの製造方法。 - 【請求項３】 不純物のイオン注入工程はＡｒを含む不
純物を使用して実施することを特徴とする請求項１又は
２に記載の固体撮像デバイスの製造方法。 - 【請求項４】 半導体基板に複数の光電変換領域と、そ
の領域から生成された映像電荷を一方向に伝送する複数
の電荷伝送領域とを形成する工程と、 前記光電変換領域と電荷伝送領域を含む全面に保護層を
形成する工程と、 前記保護層上に平坦化層を形成し、その層の屈折率を増
加させる不純物をイオン注入する工程と、 前記屈折率が変化された平坦化層上にマイクロレンズ層
を形成する工程と、を備えることを特徴とする固体撮像
デバイスの製造方法。 - 【請求項５】 半導体基板に複数の光電変換領域と、そ
の領域から生成された映像電荷を一方向に伝送する複数
の電荷伝送領域とを形成する工程と、 前記光電変換領域と電荷伝送領域を含む全面に保護層を
形成する工程と、 前記保護層上に平坦化層を形成する工程と、 前記平坦化層上にマイクロレンズ層を形成し、その層の
屈折率を増加させる不純物をイオン注入する工程と、を
備えることを特徴とする固体撮像デバイスの製造方法。 - 【請求項６】 半導体基板に複数の光電変換領域と、そ
の領域から生成された映像電荷を一方向に伝送する複数
の電荷伝送領域とを形成する工程と、 前記光電変換領域と電荷伝送領域を含む全面に保護層を
形成する工程と、 前記保護層上に平坦化層を形成し、その層の屈折率を増
加させる不純物をイオン注入する工程と、 前記屈折率が変化された平坦化層上にマイクロレンズ層
を形成し、その層の屈折率を増加させる不純物をイオン
注入する工程と、を備えることを特徴とする固体撮像デ
バイスの製造方法。 - 【請求項７】 屈折率を増加させるためのイオン注入工
程は、Ａｒを含む不純物を使用することを特徴とする請
求項４〜６のいずれかに記載の固体撮像デバイスの製造
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960079247A KR100239408B1 (ko) | 1996-12-31 | 1996-12-31 | 고체 촬상 소자의 제조 방법 |
| KR79247/1996 | 1996-12-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209421A true JPH10209421A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3000142B2 JP3000142B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=19493095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9359397A Expired - Lifetime JP3000142B2 (ja) | 1996-12-31 | 1997-12-26 | 固体撮像デバイスの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6127668A (ja) |
| JP (1) | JP3000142B2 (ja) |
| KR (1) | KR100239408B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005101452A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | マイクロレンズとその製造方法及び固体撮像素子とその製造方法 |
| JP2006032897A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Dongbuanam Semiconductor Ltd | Ｃｍｏｓイメージセンサー及びその製造方法 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100359768B1 (ko) * | 1999-03-18 | 2002-11-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 고체 촬상 소자 및 그 제조방법 |
| US6821810B1 (en) * | 2000-08-07 | 2004-11-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | High transmittance overcoat for optimization of long focal length microlens arrays in semiconductor color imagers |
| FR2829876B1 (fr) * | 2001-09-18 | 2004-07-02 | St Microelectronics Sa | Cellule photosensible incorporant un guide de lumiere et matrice composee de telles cellules |
| US7372497B2 (en) * | 2004-04-28 | 2008-05-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Effective method to improve sub-micron color filter sensitivity |
| KR100685881B1 (ko) * | 2004-06-22 | 2007-02-23 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법 |
| KR100672680B1 (ko) * | 2004-08-11 | 2007-01-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법 |
| JP2006235459A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | マイクロレンズの製造方法及び固体撮像素子の製造方法 |
| KR100672688B1 (ko) * | 2005-06-07 | 2007-01-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
| US8264377B2 (en) | 2009-03-02 | 2012-09-11 | Griffith Gregory M | Aircraft collision avoidance system |
| US20110127628A1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-02 | Aptina Imaging Corporation | Ion implantation to change the optical properties of the passivation films in cmos imager devices |
| US8748953B2 (en) * | 2011-05-24 | 2014-06-10 | Aptina Imaging Corporation | Method of fabrication of an array of graded refractive index microlenses integrated in a image sensor |
| KR101908623B1 (ko) * | 2017-07-13 | 2018-10-17 | 주식회사디에스피플러스 | 미세전류를 이용한 도전성 미용팩 |
| WO2019164898A1 (en) | 2018-02-20 | 2019-08-29 | Intelligent Cleaning Equipment Holdings Co. Ltd. | Tracking device, system for tracking objects, and associated method of use |
| KR200494407Y1 (ko) | 2020-05-26 | 2021-10-07 | 주식회사 수산씨에스엠 | 캐스터 |
| US11682313B2 (en) | 2021-03-17 | 2023-06-20 | Gregory M. Griffith | Sensor assembly for use in association with aircraft collision avoidance system and method of using the same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5992586A (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスレ−ザ装置 |
| JPH02103962A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Toshiba Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JP3200856B2 (ja) * | 1991-02-12 | 2001-08-20 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPH05134111A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-05-28 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| KR100215878B1 (ko) * | 1996-12-28 | 1999-08-16 | 구본준 | 컬러 고체 촬상 소자의 제조 방법 |
-
1996
- 1996-12-31 KR KR1019960079247A patent/KR100239408B1/ko active IP Right Grant
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9359397A patent/JP3000142B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-31 US US09/001,941 patent/US6127668A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005101452A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | マイクロレンズとその製造方法及び固体撮像素子とその製造方法 |
| JP2006032897A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Dongbuanam Semiconductor Ltd | Ｃｍｏｓイメージセンサー及びその製造方法 |
| US7297570B2 (en) | 2004-07-15 | 2007-11-20 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | Complementary metal oxide semiconductor image sensor and method for fabricating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980059901A (ko) | 1998-10-07 |
| JP3000142B2 (ja) | 2000-01-17 |
| KR100239408B1 (ko) | 2000-01-15 |
| US6127668A (en) | 2000-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3530159B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| US10325948B2 (en) | Solid-state image sensor and method of manufacturing the same | |
| JP3000142B2 (ja) | 固体撮像デバイスの製造方法 | |
| TWI242881B (en) | Solid-state imaging apparatus and its manufacturing method | |
| US9111829B2 (en) | Color-optimized image sensor | |
| JPH04355964A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JP2010192483A (ja) | 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法 | |
| JP2010103272A (ja) | 固体撮像装置とその製造方法、及び撮像装置 | |
| JP3008163B2 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JPH0964329A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3218324B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP2018107358A (ja) | 撮像装置の製造方法および撮像システム | |
| JP2009111118A (ja) | 裏面照射型固体撮像素子およびその製造方法 | |
| JP2011018790A (ja) | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 | |
| US8035180B2 (en) | Image sensor and method for manufacturing the same | |
| JPH05226624A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| WO2017183383A1 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| KR100262035B1 (ko) | 고체촬상소자의 제조방법 | |
| JP3481654B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2008028101A (ja) | 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法 | |
| JPS58177084A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0590551A (ja) | 固体撮像装置 | |
| KR19990066626A (ko) | 고체촬상소자의 제조방법 | |
| JP2006303026A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JP2006041117A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S631 | Written request for registration of reclamation of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631 |
|
| S633 | Written request for registration of reclamation of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S631 | Written request for registration of reclamation of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631 |
|
| S633 | Written request for registration of reclamation of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| S633 | Written request for registration of reclamation of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112 Year of fee payment: 14 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |